氮化物作为催化剂的研究进展
氮化物作为催化剂的研究进展内容摘要：近年来,被誉为“准铂催化剂”的过渡金属氮化物因其优良的催化活性已受到世界各国学者的广泛关注。
大量的研究表明,过渡金属氮化物在氨的合成与分解、加氢精制等许多涉氢反应中都表现出良好的催化活性。
过渡金属氮化物的制备方法有高温法和程序升温氮化法, 程序升温氮化法的显著优点是可以制备出高比表面积的金属氮化物。
研究人员不仅对金属氮化物催化剂的制备方法进行了大量的研究,并且发现负载型金属氮化物具有负载量低、比表面积大等优点。
因此, 金属氮化物的负载化研究正成为目前的研究热点。
关键词：过渡金属、氮化物、催化剂、结构、性能、工业Nitride as a catalyst research progress Grade: grade 09 Applied Chemistry Specialty Name: Hong Huaiyongnumber: 122572009003Abstract：In recent years, known as the" Platinum" transition metal nitride because of its excellent catalytic activity has been subjected to extensive concern of scholars all over the world. A large number of studies show that, transition metal nitride in ammonia synthesis and decomposition, hydrogenation and so many wading hydrogen reaction showed good catalytic activity. Preparation of transition metal nitride has high temperature method and temperature-programmed nitridation, temperature-programmed nitridation method has the advantages of preparation of high specific surface area of the metal nitride. The researchers not only on the metal nitride catalyst preparation method was studied, and found that the load type metal nitride having load low, large specific surface area and other advantages. Therefore, a metal nitride load research is becoming the research hotspot at present.Key word：Transition metal, nitride, catalyst, structure, performance, industry 引言过渡金属氮化物是元素N插入到过渡金属晶格中所生成的一类金属间充型化合物，它兼具有共价化合物、离子晶体和过渡金属三种物质的性质，从而表现出优良的物理和化学性能。
它作为一类具有很高硬度、良好热稳定性和抗腐蚀特性的新型功能材料，已经在各种耐高温、耐磨擦和耐化学腐蚀分机械领域得到应用。
而且它在氨合成与分解、加氢脱硫／脱氮(HDS／HDN)、F-T合成等许多涉氢反应都具有优良的催化活性，不逊色于Pt和Rh等贵金属催化剂的性能，被誉为“准铂催化荆”。
过渡金属氮化物作为一种有应用前景的新型加氢精制催化剂已引起人们的广泛关注，成为国际催化荆新材料领域的研究热点。
本章概述了这一催化新材料的最新研究进展。
1．过渡金属氮化物的结构和电子特征过渡金属氮化物是一种间充化合物，是由于氮原子填隙似的融进过渡金属的晶格中形成的，它们倾向于形成组成可在一定范围内变动的非计量间隙化合物。
其固态化学特征类似于纯金属，具有简单的晶体结构特征。
其中的金属原子形成面心立方(fcc)，六方密堆结构(hcp)或简单六方(hex)，而N原子进入金属原子间的间隙位。
一般情况下，N原子占据金属原子间最大的间隙位，如fcc和hcp 中的八面体位，hex中的三棱柱位，如图1．1所示。
过渡会属氮化物的晶体结构取决于这种化合物的几何性能和电子特性。
几何因素以Hagg的经验规则为基础，即当非金属原子与金属原子的球半径L|：(hard-ball radii)小于0．59时，间充化合物采取简单的晶体结构(如fcc，hcp，hex等)，IVB-VIB族金属氮化物和碳化物即属此类。
而电子因素符合Engel-Brewer理论，即一种金属或一种取代合金的结构取决其s-p电子数。
定性地说，s-p电子数增加，晶体结构便由bcc 到hcp再到fcc，一个典型的例子便是由Mo(bcc)-Mo2C(hcp)-Mo2N(fee)，随着s-p电子数的增加其结构发生相应的变化。
图1-1第V和Ⅵ旗过渡金属氮化物(碳化物)的晶体结构．Figure 1-1 Lattice structure of the group V and VI transition metal nitrides(carbides)．2．过渡金属氮化物的物理和化学性质由于N原子的插入致使金属晶格扩张，金属间距和晶胞常数变大，金属原子间的相互作用力减弱，产生相应的d带收缩修饰和Fermi能级附近态密度(density of states，DOS)的重新分布，价电子数增加，结构也随之变化。
这种调变使过渡金属氮化物兼具有共价化合物、离子晶体和过渡会属三种物质的一些特性，具有了独特的物理和化学性能。
金属氮化物具有高熔点、高硬度、高温化学稳定性以及良好的导热、导电性，它们目前已广泛地应用于耐高温、耐磨损领域。
其中TiN作为切削材料涂层己经商业化，比相应的高速钢或烧结碳化物工具有明显的优越性，可增加硬度和耐磨性能，减少磨损，提高切屑速率，阻止切削过程中产生的高温引起金属工作件和粘合剂之间反应，延长刀具使用寿命。
TiN还在首饰工业上用作金色涂料，主要用于涂首饰、灯具等。
近年来，用氮化物陶瓷膜材料进行多层膜仿生微组装的研究也倍受人们的关注。
氮化物的形成修饰了其相应母体会属的d带本性，从而导致催化性质与Ⅷ族贵金属相似，而不同于与其相应的过渡金属。
最近的键结构测量和计算已表明M-N(M：金属)键的形成会导致低于Fermi能级和高于Fermi能级处DOS的明显重新分布。
而氮化物中DOS的重新分布又会对不同取向平面和吸附物质产生明显的影响，新鲜合成的Mo2N或钝化的Mo2N经还原后不仅对常用的无机小分子气体(H2、CO、02、NO、NH3)有显著的吸附活性，还对有机大分子具有很高的吸附能力。
表1-1列出了部分无机小分子在Mo2N上．的吸附量。
Williams等认为，金属一金属键距离的增加(表1-2)将导致轨道的收缩，估计收缩幅度与距离增加的5次方成反比，结果是电子虽然少，但轨道拥有更大的电子填充密度，所以氮化物中金属轨道费米能级水平状态的密度将高于Ⅷ族纯金属时的密度，因此，反应的选择性和机理可能有所不同，但氮化物有着与Ⅷ族贵金属相当甚至超过Ⅷ族贵金属的催化活性。
表1-1无机小分子在Mo2N上的吸附量对比．Table 1-1 Comparison of the absorbing quantity of inorganic small monocular on Mo2N.表1-2 不同状态下过渡金属原子之间的最短距离（Pm）Table 1-2 Shortest metal-metal distance(pm) in elements and compounds of the early transition series.3. 过渡金属氮化物的催化性能自1985年Volpe等首次在程序升温条件下使Mo03与NH3反应制备出大比表面积的r-Mo2N以来，高比表面积的r-Mo2N作为新型催化材料引起了人们极大的研究兴趣。
由于它具有类贵金属的催化性质，许多研究者对其在加氢、氢解、F-T 合成、NH3合成与分解和HDS、HDN等反应中的催化活性进行了一些卓有成效的研究。
4．氨分解催化性能氨的多相催化合成与分解一直是人们广泛研究的重要反应之一。
有关它的研究涉及基础理论和工业应用两方面。
氨的合成成功地解决了人工固氮的难题，为世界提供了重要的氮肥原料。
另外，氨的合成还为生产各种硝酸衍生物提供原料。
国内外许多研究者对它的深入研究，对整个催化科学以及相关学科的发展都做出了巨大的贡献。
同时，氨分解的研究在理论上也具有十分重要的意义。
众所周知，催化剂对正、逆两个方向都发生同样的影响，对正方向反应优良的催化剂也应为逆反应的催化剂。
所以借氨分解反应条件简单易操作等优点，对其进行深入研究，了解其活性组分的作用状态、化学环境以及助剂和载体等在催化氨分解中的作用机理，从而从理论上为新型氨合成催化剂的制备以及氨合成反应机理的研究提供许多有益的信息。
另外，除了基础理论研究的需要外，氨分解的研究在工业实际应用中也是非常必要的。
随着社会的发展，人们对环境的要求越来越高。
含氨废气作为一种污染物，也引起了人们的重视。
在煤气化联合循环发电(Integrated Coal Gasification and Combined-Cycle，IGCC)、熔融碳酸盐电池(McFc)等技术中，以及钢铁公司、焦化厂里都要用到商温煤气，在高温焦炉炭化过程中，除了较少的一部分转化为氰化氢和一些类似吡啶的物质外，有相当一部分的氮最终以氨的形式存在于高温煤气中，氨含量有的可达1 0000 ppmV。
尽管这部分氨其本身不会对环境造成太大的影响．但是其强腐蚀性可造成煤气分配系统如焦炉加热管线和喷嘴、煤气主管、煤气风机等部位的堵塞，另外其燃烧所形成的产物NOx还会对环境造成污染。
为了达到排放标准又要保持热能效率，高温煤气使用前必须设法将氨脱除。
当前可行的除氨方法只有阶段燃烧和氨的催化分解。
阶段燃烧要对现有的工艺进行改造，它的运用受到了一定的限制，因而采用催化分解的方法，将氨转化为无污染的N2和H2就成为了一种最为经济、有效的手段。
氨分解制氢也是研究的一个重要方向。
占地小，操作简单，投资少，成本低。
特别是对需要氢氮混合气或对氢、氮气不需要分离时则更显其优越性。
电化学催化还原二氧化碳研究进展
电化学催化还原二氧化碳研究进展一、本文概述随着全球气候变化的日益严重，减少大气中二氧化碳（CO₂）的浓度成为了全球科研和工业界的重要任务。
电化学催化还原二氧化碳（CO₂RR）作为一种有效的技术手段，能够将CO₂转化为高附加值的化学品和燃料，如甲醇、乙醇、甲酸、一氧化碳和氢气等，因此在减少CO₂排放的也为可持续能源和化工产业提供了新的可能。
本文综述了近年来电化学催化还原二氧化碳的研究进展，重点介绍了催化剂的开发、电解槽的设计、反应机理的探究以及在实际应用中的挑战与前景。
在催化剂开发方面，本文概述了各种金属、金属氧化物、金属硫化物以及非金属催化剂的催化性能和应用。
在电解槽设计方面，本文讨论了电解槽的构造、电解质的选择以及电解条件的优化等关键因素。
文章还深入探讨了CO₂RR的反应机理，包括电子转移、中间体的形成和稳定性等，为设计更高效的催化剂提供了理论基础。
本文还分析了电化学催化还原二氧化碳在实际应用中所面临的挑战，如催化剂的活性、选择性、稳定性和成本等问题，并提出了相应的解决方案。
文章展望了电化学催化还原二氧化碳技术的未来发展方向，包括新型催化剂的开发、反应过程的优化以及与其他技术的集成等，以期为实现低碳、环保和可持续的社会发展做出贡献。
二、电化学催化还原二氧化碳的基本原理电化学催化还原二氧化碳（CO₂RR）是一种通过电化学过程将二氧化碳转化为有用化学品或燃料的技术。
其基本原理涉及到电解质的导电性、催化剂的活性和选择性，以及反应过程中涉及的电子转移和质子耦合等步骤。
在电化学反应中，二氧化碳分子接受电子和质子，经过一系列中间反应步骤，最终转化为所需的产物，如一氧化碳、甲烷、乙醇等。
催化剂在CO₂RR中起着至关重要的作用。
合适的催化剂能够降低反应的活化能，提高反应速率，并且对产物的选择性具有决定性的影响。
目前，研究者们广泛探索了包括金属、金属氧化物、金属硫化物等在内的多种催化剂。
其中，金属催化剂因其高活性和可调变性而受到广泛关注。
紧跟研究热点，一大波顶刊g-C3N4光催化优质工作来袭
紧跟研究热点，一大波顶刊g-C3N4光催化优质工作来袭在众多光催化剂中，具有独特结构的石墨相氮化碳g-C3N4由于其良好的光催化性能，成为了目前研究的热点。
相比于其他的光催化剂，它的优点十分突出：能够吸收可见光、热稳定性和化学稳定性良好，并且无毒、来源丰富、制备成型工艺也简单。
我们特地为大家整理了24篇g-C3N4光催化优质工作，点击小标题可以直接跳转资讯详情。
1. 碳点/氮化碳实现析氢-降解双同步Adv.Funct. Mater.-清华大学李景虹教授和刘会娟教授通过超声空蚀效应设计了均匀“局部加热”方法，用以在2D C3N4纳米片中嵌入高度结晶的碳量子点（CQD）。
基于密度泛函理论计算和电化学测试，研究人员发现在C3N4中引入CQDs不仅可以拓展光吸收谱区段，而且还可以减小电子的有效质量（e-），从而降低与空穴复合的几率，促进光生载流子转移。
此外，高度有序的CQDs 具有优异的过氧化物酶模拟活性，能够逐步通过以下过程提高催化产氢效率：（i）2H2O → H2O2 + H2；（ii）H2O2→ 2·OH；（iii）·OH + 双酚A →最终产物，其产氢率可达152 μmol g-1h-1，为纯C3N4的数倍之高。
2. 石墨炔助力g-C3N4提高其空穴迁移率Adv. Energy Mater.-天津理工大学卢秀利和鲁统部首次报道了一种简单的超薄二维g-C3N4/graphdiyne——石墨炔（GDY）异质结构建方法，通过在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液中发生溶剂热反应，成功将2D g-C3N4负载在2D GDY的3D纳米片阵列上，并将其用作光电阴极，成功提高了g-C3N4的空穴传输速率。
合成的g-C3N4/GDY异质结为光生空穴提供了丰富的传输通道，由于GDY具备较高的空穴迁移率，从g-C3N4注入到GDY中的光生空穴在其内部快速转移，从而在0.1 M Na2SO4溶液中0 V vs. NHE偏压下，具有-98 μA cm-2的优异光电流，比单纯的 g-C3N4光电阴极（相同条件下，-32 μA cm-2）高出三倍。
氮化物作为催化剂的研究进展
氮化物作为催化剂的研究进展内容摘要：近年来,被誉为“ 准铂催化剂”的过渡金属氮化物因其优良的催化活性已受到世界各国学者的广泛关注。
大量的研究表明,过渡金属氮化物在氨的合成与分解、 加氢精制等许多涉氢反应中都表现出良好的催化活性。
过渡金属氮化物的制备方法有高温法和程序升温氮化法, 程序升温氮化法的显著优点是可以制备出高比表面积的金属氮化物。
研究人员不仅对金属氮化物催化剂的制备方法进行了大量的研究,并且发现负载型金属氮化物具有负载量低、 比表面积大等优点。
因此, 金属氮化物的负载化研究正成为目前的研究热点。
关键词：过渡金属、氮化物、催化剂、结构、性能、工业Nitride as a catalyst research progress Grade: grade 09 Applied Chemistry Specialty Name: Hong Huaiyongnumber: 122572009003Abstract：In recent years, known as the" Platinum" transition metal nitride because of its excellent catalytic activity has been subjected to extensive concern of scholars all over the world. A large number of studies show that, transition metal nitride in ammonia synthesis and decomposition, hydrogenation and so many wading hydrogen reaction showed good catalytic activity. Preparation of transition metal nitride has high temperature method and temperature-programmed nitridation, temperature-programmed nitridation method has the advantages of preparation of high specific surface area of the metal nitride. The researchers not only on the metal nitride catalyst preparation method was studied, and found that the load type metal nitride having load low, large specific surface area and other advantages. Therefore, a metal nitride load research is becoming the research hotspot at present.Key word：Transition metal, nitride, catalyst, structure, performance, industry 引言过渡金属氮化物是元素N插入到过渡金属晶格中所生成的一类金属间充型化合物，它兼具有共价化合物、离子晶体和过渡金属三种物质的性质，从而表现出优良的物理和化学性能。
g-C3N4光催化剂研究进展
g-C3N4光催化剂研究进展田海锋;宋立民【摘要】The g-C3N4 is used as a visible light response photocatalyst due to its special optical properties. The recent research progress in promoting the activity of g-C3N4 is summarized, in which the main methods are emphatically described including morphology, ion-doping, coupled semiconductors, precious metal deposition, and its application as a photocatalyst is introduced.%类石墨相氮化碳g-C3N4由于其特殊的光学特性而被用作可见光响应的光催化剂,本文介绍了g-C3N4的形貌、非金属掺杂、金属掺杂、半导体复合、贵金属沉积等改性研究方面的动态和主要成果,并介绍了其作为光催化剂方面的应用.【期刊名称】《天津工业大学学报》【年(卷),期】2012(031)006【总页数】5页(P55-59)【关键词】g-C3N4;半导体;可见光;光催化剂【作者】田海锋;宋立民【作者单位】天津工业大学环境与化学工程学院,天津300387;天津工业大学环境与化学工程学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TQ426自1989年加州大学的Liu和Cohen[1]从理论上提出β-C3N4共价晶体以来，碳氮化合物因在光学、力学等方面有着优异的性能而受到各国科学家的关注.1996年，华盛顿卡内基研究所的Teter和Hemley[2]采用共轭梯度法对C3N4重新进行了计算，认为C3N4可能具有5种结构，即α相、β相、立方相、准立方相和类石墨相.其中类石墨相氮化碳g-C3N4是室温下最稳定的相，具有无毒和可见光响应（半导体带隙2.7 eV）等性质，使其在催化领域具有很广阔的应用前景.g-C3N4以其光催化活性高、稳定性好、原料价格便宜、尤其是不含金属这一突出优点，使它成为一种新型的光催化剂，特别是在光还原水制取领域有重大的研究价值.在改性研究方面，大多数的无机化合物和无机金属离子能够结合或者插入到g-C3N4基质中，能够有效地微调g-C3N4的结构和提高反应活性[3].研究还发现，通过对g-C3N4的改性，可拓展其可见光的响应范围，抑制g-C3N4的光生电子和空穴的复合，提高g-C3N4的光催化活性，这对g-C3N4的工业化应用有着重要意义.制备g-C3N4的方法有气相沉积法[4-5]、溶剂热法[6-7]、电化学沉积法[8-10]、高温高压法[11-12]等，其中气相沉积法操作廉价、易得.由于具有高硬度、高稳定性等特性，g-C3N4还被认为最有可能取代碳在材料方面的应用[13].本文简要介绍g-C3N4的各种改性研究和其在光催化氧化还原方面的应用.1 形貌对g-C3N4的影响普通粉末g-C3N4的量子效率比较低，但是纳米尺寸的g-C3N4可获得较高的催化活性.在纳米g-C3N4中光生电子和空穴从相体内扩散到表面的时间随着粒径的减小而减小，这样就降低了电子空穴复合几率；同时g-C3N4粒径减小使比表面积增大，有利于目标物与g-C3N4更多的接触，更加适合于实际中催化剂的应用；当然大表面也意味着电子和空穴表面复合的机会增加.溶剂热法可以调控g-C3N4的形貌.2006年，山东大学陆希峰等[14]利用恒压苯热液合成方法，以C3N3Cl3和NaN3为原料，以Zn为催化剂，在40 MPa和220℃的温和条件下制备了C3N4纳米线，从TEM图片可以看到存在大量的直径为10～30 nm、长度为60～480 nm的氮化碳纳米线.2011年，北京理工大学曹传宝等[15]以三聚氰胺和CCl4为原料，以球状硅胶为模板，合成了扁球状的g-C3N4，其尺寸在100 nm左右.硬模板法由于更容易调控材料的形貌而更受欢迎.2008年，福州大学王新成等[16]以12 nm的硅溶胶为模板，以氰胺为原材料，合成了介孔g-C3N4/r（1.5、3.75、7.5、12.25 g 硅溶胶对应的 r=0.2、0.5、1、1.5），即mpg-C3N4/r.用mpg-C3N4/r做还原水制H2的实验，100 mL的水中含体积分数为10%的三乙醇胺作为牺牲剂，在波长大于420 nm的可见光照射下，未修饰的mpg-C3N4/0.5放出H2的速度为0.2 μmol/h，而光沉积法合成Pt质量分数为3%的Pt-mpg-C3N4/0.5还原水放出H2的速率达到142 μmol/h.2009年，福州大学陈秀芳等[17]以SBA-15为模板合成了孔径规整的mpg-C3N4，孔径为5.3 nm，即ompg-C3N4.用光沉积Pt4+生成Pt的方法合成Pt-ompg-C3N4进行还原水制H2实验，发现Pt质量分数为3%的Pt-ompg-C3N4放出H2的速率为85μmol/h，重复4次实验后放出H2的速率无明显下降；而与块状g-C3N4相比，Pt质量分数为3%的Pt-ompg-C3N4放出H2的量是块状g-C3N4的5倍，说明了以Pt沉积ompg-C3N4是优秀的制备H2的催化剂；Pt质量分数为3%的Pt-ompg-C3N4将还原水放出H2的波长扩展到590 nm.2011年，德国马普胶体与界面研究所Li等[18]以阳极氧化铝（AAO）为模板，以氰胺为原材料合成了平均直径为260 nm的g-C3N4纳米管，即为Rs还原水放出H2的量比块状的g-C3N4有所提高，当质量分数为3%的Pt沉积到CNRs和块状g-C3N4时，在波长大于420 nm的可见光照射下，CNRs还原水放出H2的速率为74μmol/h，而块状g-C3N4为28 μmol/h.2 非金属掺杂非金属元素的掺杂一直以来都是光催化改性研究中的热点.对于g-C3N4非金属元素掺杂，一般认为是3-s-三嗪结构单元的C、N、H元素被非金属元素所代替.通过研究g-C3N4的非金属元素掺杂，发现掺杂如 S、N、C、B、P、F等元素可以成功提高其光催化的能力.由于晶体只有在近似绝对零度下才是完美的，所以每一晶体都有不同程度的晶格缺陷，当其他物质掺入g-C3N4晶体时，g-C3N4的晶格缺陷就可能被置换，置换后的缺陷可使电子-空穴有效分离并抑制其复合，从而使催化剂性能得到提高.2009年，南京大学李朝升等[19]以三聚氰胺和B2O3为原料合成了B掺杂的g-C3N4，XPS分析存在C-NB和C-NB2的特征峰，得出B元素取代了3-s-三嗪结构单元上的H元素;用B-g-C3N4做降解染料的实验，580℃合成的B-g-C3N4用量0.2 g降解100 mL质量浓度为4 mg/L的罗丹明B溶液需要40 min，而g-C3N4则需要60 min.2010年，浙江大学王勇等 [20]以BH3NH3和双氰胺合成了B掺杂的g-C3N4，B原子取代了g-C3N4的C原子，记为CNBx（x表示每3g双氰胺中含的BH3NH3的量，x=0.01、0.025、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25 g）.g-C3N4和 CNB0.15对甲苯及其衍生物有高的选择氧化性并生成相应的醛或者酮，在氧化甲苯时，在氧化剂H2O2（30%，7.7 mL）存在下，以乙腈为反应溶剂，在150℃下反应2 h，50 mg的CNB0.15对甲苯的产率为6.3%，选择性达到99%；而g-C3N4对甲苯的产率为2%，选择性达到99%；当H2O2与甲苯的摩尔比达到5时，CNB0.15对甲苯的产率为12.4%，选择性达到99%.2010年，日本国立材料研究所Zhang等[21]以双氰胺和离子液体BmimPF6为原材料合成了P-g-C3N4，从其XPS分析可知存在133.5 eV的峰，为典型的PN键的峰，并且其中不存在P-C的特殊峰，说明C元素被P元素所取代.由于P元素的掺杂含量较少，P-g-C3N4保持较完整的g-C3N4结构，但明显改变了g-C3N4的电子结构，使得其在暗处的电导率提高了4个数量级，并且光电流的产生提高了5倍，这对于光催化剂g-C3N4应用的推广有重要的意义.2010年，沈阳中科院刘刚等[22]在H2S氛围下，450℃下将g-C3N4合成了S掺杂的g-C3N4，记为C3N4-xSx，掺杂的S元素取代了N元素.在质量分数为3%的Pt沉积下，C3N4-xSx在波长大于300 nm和大于420 nm的光照射下还原水放出H2的速率分别是g-C3N4的7.2倍和8.0倍，放出H2的速率分别达到122 μmol/h和69 μmol/h.C3N4-xSx在可见光照射下能降解苯酚，100 mg的C3N4-xSx在波长大于300 nm的光照射下降解100 mL30 mg/L的苯酚只要150 min，而g-C3N4在波长大于300 nm的光照射下不能降解苯酚.3 金属元素的掺杂g-C3N4金属离子掺杂一般是把过渡元素中的具有不饱和外层电子的金属离子作为电子的有效受体，可以捕获导带中的电子，这样可以减少g-C3N4光生电子和空穴的复合几率.加入掺杂离子也可以形成掺杂能级，减少禁带宽度.过渡元素金属存在多个化合价，在半导体中掺杂不同价态的金属离子后，半导体的催化性质发生改变，不仅可能加强半导体的光催化作用，而且还可能将半导体的吸收波长范围扩大.2009年，福州大学王新成等[23]以双氰胺和FeCl3为原料合成了Fe/g-C3N4，Fe/g-C3N4中含了单质铁、铁的氧化物、铁的氮化物、铁的氯化物、铁的碳化物等，总含铁化合物可达到50%，说明含铁化合物与g-C3N4是化学协调的，没有破坏g-C3N4的结构.并且进行多次降解10 μmol/L罗丹明B的实验，在波长大于420 nm的光照射下40 mg的Fe/g-C3N4降解80 mL的罗丹明B溶液，7.5 h降解完全，并可以重复5次.2009年，福州大学陈秀芳等[24]以双氰胺和FeCl3为原料在SBA-15为模板剂的条件下合成了Fe-g-C3N4/SBA-15，成功地将吸光波长扩展到650 nm，然后进行氧化苯生成苯酚的实验，在H2O2存在下，Fe-g-C3N4/SBA-15催化苯生成苯酚反应4 h的产率为11.9%.4 半导体的复合g-C3N4的半导体复合本质上是另一种颗粒对g-C3N4的修饰.利用不同能级半导体的复合使光生载流子由一种半导体的能级注入到另一种半导体的能级上，导致长期有效的电子-空穴分离，抑制电子与空穴的复合，提高光电转化效率，扩展g-C3N4的光谱响应范围，从而增加光反应产物和光催化效率.自从TiO2电极上光电解水被发现后，TiO2一直作为光催化剂中的热点，用其它材料与TiO2形成复合半导体是一种有效提升TiO2光催化性能的方法.2009年，山东大学陆希峰等[25]以钛酸丁酯和g-C3N4为前驱物制得g-C3N4/TiO2，使用带有420 nm滤光片的500 WXe灯作为可见光源，用0.15 g催化剂降解初始质量浓度为10 mg/L的罗丹明B，光照时间300 min，对染料降解率达到87%.2010年，四川大学杨洪江等 [26]以TiO2和g-C3N4为前驱物制备了TiO2-g-C3N4，然后进行了可见光分解水的实验，结果表明:在g-C3N4的质量分数为50%时还原水放出H2的速度最快；随着g-C3N4含量的增加，复合半导体的波长从起始的369 nm升至453 nm.复合半导体更好的光催化活性是由于光生电子和空穴的有效分离所致.2011年，德国马普胶体与界面研究所Li等[27]合成了石墨烯薄膜/g-C3N4，由于石墨烯薄膜的层间结构与g-C3N4的相似，并且石墨烯非常坚固牢靠，在室温下传递电子的速度比导体都快，因此石墨烯薄膜可作为电子的给体来修饰g-C3N4.石墨烯薄膜/g-C3N4具有优秀的选择氧化亚甲基为酮的能力，氧化环己烷生成环己酮的收率为12%，选择性为94%；氧化苯乙烷生成苯乙酮的收率为12%，选择性达99%.5 贵金属沉积贵金属在g-C3N4表面上的沉积是形成纳米级的原子簇，它通过改变体系中电子的分布实现对半导体的修饰.由于g-C3N4和贵金属的费米能级的不同，使用费米能级比g-C3N4低的金属掺杂，当两者接触时，电子就会不断地从g-C3N4向沉积金属迁移，直至二者的能级相同.在两者接触之后形成的空间电荷层中，金属表面将获得多余的负电荷，而g-C3N4表面上的负电荷则完全消失，从而大大提高光生电子传输的速率.2008年，福州大学王新成等[28]首次采用单氰胺制备g-C3N4在可见光（波长大于420 nm）下分解水制H2.实验是在体积分数为10%的三乙醇胺存在的条件下进行的，未修饰的g-C3N4放出H2的速率是变动的从0.1 μmol/L到4.0μmol/L，通过少量的掺杂Pt能显著改变其放H2的能力，Pt质量分数为3.0%的Pt-g-C3N4的放 H2量为10.7 μmol/h，在 72 h内放出770 μmol.2008年，东京大学Maeda等[29]用光沉积的方法合成了 Pt、Pb、Rh、Ru 等贵金属沉积的 g-C3N4进行还原H2O制H2的实验.取贵金属沉积的g-C3N4催化剂粉末0.1 g放入100 mL的水中，水中含体积分数为10%的三乙醇胺作为牺牲剂，在波长大于420 nm的可见光照射下，Pt质量分数为0.5%的Pt-g-C3N4放H2速率为7.3 μmol/h，Pd质量分数0.5%的Pd-g-C3N4放H2的速率为5.3μmol/h；当Pt的来源不同时其催化性能也不同，Pt来源于[Pt（cod）2]的较来源于H2PtCl6的催化活性更好，这是由于[Pt（cod）2]能更好地接入到g-C3N4的表面，从而能更好地分布在g-C3N4的表面上.2010年，浙江大学王勇等[30]以硅溶胶HS40为模板，通过氰胺的自聚缩合合成了介孔g-C3N4，即mpg-C3N4，然后以沉积沉淀法合成了Pt-mpg-C3N4.用mpg-C3N4进行苯酚生成环己酮的实验，由于苯酚上的羟基易于和催化剂上的N 形成H键，苯酚上的羟基还可与Pt-mpg-C3N4相互作用，并且H2易于吸附在Pt-mpg-C3N4的表面，使得生成环己酮的选择性非常高.在H2分压为0.1 MPa、100℃下反应3 h，生成环己酮的收率>99%，选择性>99%；当温度变为65℃，反应2 h时，生成环己酮的收率>99%，选择性>99%.Pt-mpg-C3N4对其他苯酚的衍生物也有很高的选择性和收率，对邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚在100℃反应6 h，生成相应酮的收率>99%，选择性>99%.2011年，大连理工大学孟雅丽等[31]以二氰二胺为前驱体合成g-C3N4，通过不同方法将贵金属Ag离子掺杂到g-C3N4中，结果表明掺杂法制备的Ag-g-C3N4具有最好的催化活性，亚甲基蓝的降解率达58%，比g-C3N4样品提高了24%.6 结论综上所述，本文介绍了g-C3N4的改性进展，并重点介绍了其在光催化剂方面的应用.g-C3N4的相关研究进展迅速，期望在以下几方面能有更深入的研究: （1）g-C3N4作为非金属多相催化剂以来，在催化作用、电催化、光催化方面的研究成果稳步增加，g-C3N4及其改性在光催化合成、光催化氧化、光催化还原等方面有着实际应用的可能.与传统的多相催化剂相比，g-C3N4的优点为无金属、廉价、稳定，并且其电子结构可调.因此，需要更多的重视和系统性的研究. （2）g-C3N4半导体在催化方面的研究已经取得一定的成果，但是，现在仍然不清楚与反应物之间的相互作用，因此，需要建立g-C3N4的结构与相应反应活性的关系.（3）规则孔道结构的g-C3N4表现出更好的催化活性，制备多孔结构的g-C3N4是提升g-C3N4活性的有效方法.参考文献:【相关文献】[1]LIU A Y，COHEN M L.Prediction of new low compressibility solids[J].Science，1989，245:841-842.[2]TETER D M，HEMLEY R J.Low-compressibility carbon nitride[J].Science，1996，271:53-55.[3]WANG Y，WANG X C，ANTONIETTI M.Polymeric graphitic carbon nitride as a heterogeneous organocatalyst:From photochemistry to multipurpose catalysis to sustainable chemistry[J].Angew Chem Int Ed，2012，51:68-89.[4]NIU C M，LU Y Z，LIEBER C M.Experimental realization of the covalent solid carbon nitride[J].Science，1993，261:334-337.[5]GUO L P，CHEN Y，WANG E G.Identification of a new C-N phase with monoclinic structure[J].Phys Lett，1997，268:26-29.[6]LI C，YANG X G，YANG B，et al.Synthesis and characterization of nitrogen-rich graphitic carbon nitride[J].Chem and Phys，2007，103:427-432.[7]MONTIGAUDH，TANGUYB，DEMAZEAUG，etal.Solvothermal synthesis of the graphitic form of C3N4as macroscopic sample[J].Diamond Relat Mater，1999，8:1707-1710.[8]李超，曹传宝，朱鹤孙.电化学沉积法制备类石墨相氮化碳[J].材料通报，2003，48（9）:905-908.[9]李超，曹传宝，朱鹤孙，等.液相放电法合成氮化碳晶体[J].高等学校化学学报，2004，25（1）:21-23.[10]李超，曹传宝，朱鹤孙，等.类石墨氮化碳薄膜的电化学沉积[J].人工晶体学报，2003，32（3）:252-256.[11]NESTING D C，BADDING J V.Hing-pressure synthesis of sp2-bonded carbon nitrides[J].Chem Mater，1996，8（7）:1535-1539.[12]ANDREYEV A，AKAISHI M，GOLBERG D.Synthesis of nanocrystalline nitrogen-rich carbon nitride powder at high pressure[J].Diamond Relat Mater，2002，11（12）:1885-1889.[13]江根锋，周春晖，何雪华，等.类石墨结构碳氮材料的制备及其在有机化工催化中的应用[J].工业催化，2008，16（10）:14-20.[14]陆希峰，赖泽锋，朱玲玲，等.利用恒压苯热合成方法制备氮化碳纳米线[J].功能材料，2006，37（增刊）:796-798.[15]BAI X J，LI J，CAO C B，et al.Solvothermal synthesis of the special shape （deformable）hollow g-C3N4nanospheres[J].Mater Lett，2011，65:1101-1104.[16]WANG X C，MAEDA K，CHEN X F，et al.Polymer semiconductors for artificial photosynthesis:Hydrogen evolution by mesoporous graphitic carbon nitride with visible light[J].J Am Chem，2009，131:1680-1681.[17]CHEN X F，JUN Y S，TAKANABE K，et al.Ordered mesoporous SBA-15 type graphitic carbon nitride:A semiconductor host structure for photocatalytic hydrogen evolution with visible light[J].Chem Mater，2009，21:4093-4095.[18]LI X H，ZHANG J S，CHEN X F，et al.Condensed graphitic carbon nitride nanorods bynanoconfinement:Promotion of crystallinity on photocatalytic conversion[J].ChemMater，2011，23:4344-4348.[19]YAN S C，LI Z S，ZOU Z G.Photodegradation of rhodamine B and methyl orange over boron-doped g-C3N4under visible light irradiation[J].Langmuir，2010，26（6）:3894-3901.[20]WANG Y，LI H，YAO J，et al.Synthesis of boron doped polymeric carbon nitride solids and their use as metal-free catalysts for aliphatic C-H bond oxidation[J].Chem Sci，2011，2:446-450.[21]ZHANG Y J，MORI T，YE J H，et al.Phosphorus-doped carbon nitride solid:Enhanced electrical conductivity and photocurrent generation[J].J Am Chem Soc，2010，132:6294-6295.[22]LIU G，NIU P，SUN C H，et al.Unique electronic structure induced high photoreactivity of sulfur-doped graphitic C3N4[J].J Am Chem Soc，2010，132:11642-11648.[23]WANG X C，CHEN X F，THOMAS A，et al.Metal-containing carbon nitride compounds:A new functional organic-metal hybrid material[J].Adv Mater，2009，21:1609-1612.[24]CHANG X F，HUANG J，FENG J，et al.BiOX （X=Cl，Br，I） photocatalysts prepared using NaBiO3as the Bi source:Characterization and catalytic performance[J].Catal Commun，2010，11（5）:460-464.[25]LU X F，WANG Q L，CUI D.Preparation and photocatalytic properties of g-C3N4/TiO2hybrid composite[J].J Mater Sci Technol，2010，26（10）:925-930.[26]YAN H J，YANG H X.TiO2-g-C3N4composite materials for photocatalytic H2evolution under visible light irradiation[J].J Alloy Compd，2010，509:L26-L29.[27]LI X H，CHEN J S，WANG X C，et al.Metal-free activation of dioxygen bygraphene/g-C3N4nanocomposites:Functional dyads for selective oxidation of saturated hydrocarbons[J].J Am Chem Soc，2011，133:8074-8077.[28]WANG X C，MAEDA K，THOMAS A，et al.A metal-free polymeric photocatalyst for hydrogen production from water under visible light[J].Nat Mater，2009，8:76-79.[29]MAEDA K，WANG X C，NISHIHARA Y，et al.Photocatalytic activities of graphitic carbon nitride powder for water reduction and oxidation under visible light[J].J Phys Chem:C，2009，113:4940-4947.[30]WANG Y，YAO J，LI H，et al.Highly selective hydrogenation of phenol and derivatives over a Pd@carbon nitride catalyst in aqueous media[J].J Am Chem Soc，2011，133:2362-2365.[31]MENG Y L，SHEN J，CHEN D，et al.Photodegradation performance of methyleneblue aqueous solution on Ag/g-C3N4 catalyst[J].Rare Metals，2011，30:276-279.。
Ni2P催化剂的制备及其在加氢脱硫的研究进展
随着油 品重质 化 和环境保 护 局对 品油 中硫 等杂 原 子质 量分 数 的严 格 限制 ，使 已经成 熟 的加氢 技术
在 油 品加工 中倍受 重视 ，同时对 加氢 精制 提 出 了更
对 哇琳 进行 了加 氢脱 氮性 能 的反 应测 试 。 果表 明 ， 结
未经 和经 Ｈ ＳＨ 预处 理 的 Ｎ— ：／ ｉＰ化 合物 在 ６ ３Ｋ、 ０ ４ ３ ｘ１ Ｐ ０ ａ的反应条 件下 表现 了 良好 的 Ｈ Ｎ 催化 活 Ｄ 性。 特别 地 ， 当把 Ｎ — ｉＰ化合 物负 载于 活性炭 、 ｉｚ ＳＯ 、
溶剂 热法是在 一个 密闭 的体 系 内 ，利 用低价态 磷 在有机 溶剂 中发 生歧 化的过程 ，这可 使过渡金属 磷化 物纳米 化 ，增 加催化 剂的 比表 面积 、分散活性 组 分 、降低反 应温度 ｐ ｅｇ Ｈ ｎ 表 明 ，黄磷 。Ｐ 研究
在一 定温度 和压力下 发生歧化 反应 ， 且反应 温度 、 并 反应 溶剂 的种 类对过 渡金属磷 化物 的形成影 响非常
高的要 求 ，因此 开发 、研究 加氢 脱硫 技术 以及 加氢
脱 硫催 化剂 已成 为 现 在一 项 紧迫 的任 务 。过 渡金 属 磷化 物是 继氮 化物 和碳化 物 之后 又引起 人们 关 注 的一类 新型催 化 材料 ，即具 有 与氮化 物 、碳化 物相 似的物 理 ｌ ，由比氮化 物 、碳 化物 具有 更好 的耐 生质 硫 性 能 、加 氢活性 、抗 积碳 和抗 中毒 能力 ，尤 其 是 Ｎ： 化剂 ，是 过渡 金属磷 化 物 中加 氢脱 硫性 能最 ｉ Ｐ催 好 的催 化剂 。
ｃ ｔ ｌ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍａ ｉ ｅ ． ｔｗａ ｏ ｎ ｅ ｕ ｈ ｔｔ ｅ Ｎｉ ａａｙｓ ｗｉ ｅ ｏ ｅ ｈ ｄ ｏ ｅ ｕ ｆ ｒｚ ｔ ｎ ｃ ｔｌ ｓ ａ ａｙ ｔ ｒ ｕ ｒ ｄ Ｉ ｚ ｓ ｐ ｉ ｔｄ ｏ ｔｔａ ， ｃ ｔ ｌ ｔ ｌ ｂ ｃ ｍｅ ａ ｎ ｗ ｙ ｒ ｄ ｓ ｌ ｉａｉ ａａｙ ｔ ｈ Ｐ ｌ ｕ ｏ
二维材料;氮化物;综述
二维材料;氮化物;综述一、引言二维材料是指晶体结构在垂直于晶体生长方向上只有一层原子或分子厚度的材料。
这些材料具有独特的电子、光学和力学性质，因此在能源、电子器件和传感器等领域具有广泛的应用前景。
氮化物是一类重要的二维材料，由氮原子和金属原子组成，具有优异的物理和化学性质。
本文将对氮化物作一综述，探讨其在不同领域的应用和研究进展。
二、氮化物的结构和性质氮化物的结构可以分为两种类型：一种是具有共价键结构的氮化物，如氮化硼（h-BN）和氮化铝（AlN）；另一种是具有离子键结构的氮化物，如氮化镓（GaN）和氮化铟（InN）。
这些材料具有较大的禁带宽度和优异的导电性能，同时具有优异的热导率、机械强度和化学稳定性。
三、氮化物的制备方法制备氮化物的方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积和溶液法等。
物理气相沉积方法可以通过在高温下将金属和氮气反应制备氮化物。
化学气相沉积方法则通过在低压下控制气体反应制备氮化物。
溶液法是一种简单、低成本的制备方法，可以通过将金属溶解在溶剂中，然后加入氮源，最后通过热处理得到氮化物。
四、氮化物在能源领域的应用由于氮化物具有较大的禁带宽度和优异的导电性能，因此在能源领域具有广泛的应用前景。
氮化物可以作为光电催化剂，用于太阳能光解水制氢。
此外，氮化物还可以作为电池材料，用于锂离子电池和超级电容器等能量存储设备。
五、氮化物在电子器件领域的应用氮化物具有优异的电子性能和热稳定性，因此在电子器件领域有广泛的应用。
氮化物可以作为高电子迁移率晶体管（HEMT）的材料，用于高频功率放大器和射频开关等器件。
此外，氮化物还可以用于制备发光二极管（LED）和激光器等光电器件。
六、氮化物在传感器领域的应用氮化物具有优异的化学稳定性和机械强度，因此在传感器领域有广泛的应用。
氮化物可以用于气体传感器，通过吸附目标气体来改变电学性能，实现对气体的检测。
此外，氮化物还可以用于压力传感器、湿度传感器和光学传感器等多种传感器设备。
γ—Mo2N新型催化剂加氢脱硫研究进展
过 渡 金 属 氮 化 物 作 为 新 型 催 化 剂 在 加 氢 脱
随着 我 国 国民经 济 的快 速 发 展 ， 石油 产 需缺 口 逐年 增加 ， 分依赖 于石 油进 口， 过 已严重 的威胁 到 我 硫 ］加 氢脱 氮 ” 、 其它 氢化 反应 口 、 一及 中 ， 现 了 表 良好 的活 性 ， 且 由 于 与贵 金属 相 似 或超 过 贵 金 属 而 的活性 ， 因此 被称 为“ 贵金 属 ”Ｉ 在 加 氢脱硫 反 应 准 ＿． 中， 氮化 钼催化 剂 对杂 原 子 环 的裂 解 有很 高 的选 择 性 ， 大 大 降 低 过 程 中 的 氢耗 ， 有 较 大 的 工业 意 可 具 义 ， 内外 对该 反 应 体 系 已进 行 了一些 卓有 成 效 的 国 研究 ， 为 加氢脱 硫领域 最 活跃 的课题 之一 ＋ 成
龚树 文” 陈皓侃 李 保 庆 ”
摘 要 环境 保护 关于硫含 量 的严格规 定 ， 求对端料 中含 有 的稳 定硫 成 分进 行深 度脱硫 ， 要 开
发 新型 高效催化 剂是 降低 难脱硫含 量 的一 十有 效方 法． 同常规硫 化钼 催化 剂相 比 ， 氯化钼 作 为一种 新 型 的 氢化反 应 催化 荆 ， 现 了 良好 的脱硫 活性和 ｃ ｓ键 断裂 的 选择 性． 该催 化 荆的 制备 、 表 — 对 表
高 分 子 沥青 及不 稳 定组 分 等 的存 在 ， 较 高温 度 下 在
氮 化 可 以根 据 所 用 的 反 应 气 体 不 同而 分 为 两 种： 即使 用 ＮＨ３ ，］ Ｎ Ｈ １ｌ或 ２ 的混合 气 ＿ ｌ． ６ｘ ， Ｉ ５ 但两 种 ＿
易 发 生 裂解 与 聚合 反应 ， 一 些 传 统催 化 剂快 速 中 使
第 ２ 期
g—C3N4-TiO2光催化研究进展
g—C3N4-TiO2光催化研究进展环境污染和能源短缺已经给人类的健康和生命带来了巨大的危害，因此，它们已经成为全社会面临的两个全球性问题。
光催化作为解决环境和能源问题的有效途径，已经成为时代的需要，引起了研究者的广泛关注。
在众多半导体光催化剂中，TiO2已经成为环境净化的标杆，用于多种有机物、病毒、细菌、真菌、藻类和癌细胞研究领域，可以将有机污染物完全降解并矿化成CO2、H2O和无害无机物。
但是，TiO2的禁带宽度仅为3.2ev，对地球太阳光的吸收利用率仅占5%，所以，研究者们提出了许多改性方法。
1TiO2改性研究进展在已经研究的各种光催化剂中，TiO2被认为是最有潜力的一种，因为它具有成本低、无毒、性能稳定的优点。
在实际应用中，二氧化钛因其较强的光催化性能、化学和生物惰性、高光化学稳定性被广泛应用于有机化合物的分解中。
然而，传统TiO2在催化效果上存在缺陷，主要是由以下两个方面引起的。
一方面，约3.2 eV的带隙使其只能吸收紫外线区域的光，对可见光的吸收几乎为零，从而没有有效利用地球太阳光资源；另一方面，光生电子和空穴的复合现象严重，极大地限制了TiO2的催化性能[1-3]。
目前，已经报道了各种提高TiO2催化活性的改性方法，如非金属氧化物负载、半导体材料表面吸附可发生敏化的染料，或带有磁性的Fe离子混摻等，都很有效的激发了光催化活性。
G.Scarduelli等采用射频磁控法制备了TiO2、N掺杂TiO2、V（钒）掺杂TiO2和V-N共掺杂TiO2薄膜。
研究表明，N掺杂、V掺杂和V-N共掺杂分别使TiO2的带隙降低到3.0eV、2.8eV和2.5eV。
通过对亚甲基蓝、氯酚和硝基苯酚降解观察到，与单掺杂和未掺杂TiO2相比，因可见光吸收光谱拓宽和降低光生电荷复合等因素，V-N共掺杂TiO2具有最高的光催化活性。
Mehrzad Feilizadeh等采用溶胶-凝胶法成功地合成了镧系/聚乙二醇修饰的TiO2（La/Peg/TiO2）。
氮化物材料的制备及其性能研究
氮化物材料的制备及其性能研究氮化物材料是近年来备受研究关注的一种材料类型，其独特的电子、光学、热学、力学等性能使其在半导体、光电子、热电等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍氮化物材料的制备方法、表征技术和性能研究进展。
一、氮化物材料的制备方法氮化物材料通常是通过化学气相沉积、分子束外延、物理气相沉积、热分解等方法制备得到。
其中最为常用的是化学气相沉积和分子束外延。
化学气相沉积方法是将氨气和金属有机化合物混合在高温下进行反应，气相中产生的氮和金属元素在表面上形成氮化物膜。
化学气相沉积方法具有成本低、易于控制生长条件等优点，但由于反应中涉及到的化学物质较多，容易导致杂质的污染，对薄膜的质量影响较大。
分子束外延方法是将高纯度的材料加热，使其升华成分子束并瞄准目标基片，通过物理碰撞和热解反应等机理将分子束转化为固体材料。
分子束外延方法具有制备高质量、大尺寸晶片的优点，但需要高真空条件和精密的控制技术，成本较高。
二、氮化物材料的表征氮化物材料的表征方式主要包括X射线衍射、透射电镜、拉曼光谱等方法。
其中，X射线衍射可以用于表征材料的结晶性、晶格常数和应变等信息；透射电镜可以用于观察材料的微观结构和晶粒尺寸等信息；拉曼光谱可以用于分析材料的振动模式和晶格动力学等信息。
三、氮化物材料的性能研究进展氮化物材料具有优良的电学、光学、热学和机械性能，目前在射频功率器件、LED、激发器、太赫兹器件、高效热电材料等领域有广泛应用。
电学性能方面，氮化物材料具有较高的电子迁移率和载流子浓度，因此在高功率半导体器件中得到了广泛的应用。
此外，同时具有宽带隙和高饱和漂移速度的氮化镓材料能够实现高速的光电转换，被广泛应用于蓝绿光LED、激光和太赫兹探测器等领域。
光学性能方面，氮化物材料已经成为高效的光电转换材料。
例如，氮化铟镓材料在低电压下就能实现高光量子效率，因此在LED和固态照明产品中的应用得到了高度的关注。
热学性能方面，氮化物材料被广泛应用于高效的热电转换器件。
电催化固氮催化剂研究进展
2020 年 12Dec. 20206 ]Issue 6江西科技师范大学学报Journal of Jiangxi Science & Technology Normal University电催化固氮催化剂研究进展谢锐匕曹波匕徐迅，多树旺＞!2(1.江西科技师范大学材料与机电学院，江西南昌330013；2.江西省材料表面工程重点实验室，江西 南昌330013)摘 要：氨是重要的无碳能源载体,也是重要的化工原料，到目前为止，主要采用传统的，能耗高，温室气体排放大的Haber-Bosch 法合成0近年来，电催化固氮反应作为一种实现室温常压下绿色、可持续的氨合成工艺受到研究者的关注0本文简述了电催化固氮原理，综述了近几年来电催化固氮催化剂的研究进展，并对未来该领域的研究 进展进行展望0关键词：氨;催化剂;氨产率;法拉第效率中图分类号:TQ113.21文献标识码：A 文章编号：2096-854X (2020)06-0026-04Research Progress of Electrocatalytic Nitrogen Fixation CatalystXie Rui 1,2, Cao Bo 1,2, Xu Xun 1,2,L , Duo Shuwang 1,2% 1. Jiangxi Science & Technology Normal University, School of Materials Science andElectromechanical, Nanchang 330013, Jiangxi, P.R. China; 2. Jiangxi Key Laboratory of MaterialSurface Engineering, Nanchang 330013, Jiangxi, P.R. China )Abstract ： Ammonia is an important carbon-free energy carrier as well as an important chemical material. So far,the traditional Haber-Bosch method with high energy consumption and large greenhouse gas emission has been mainlyused to synthesize ammonia. Recently, electrocatalytic nitrogen fixation as a green and sustainable ammonia synthesis process at room temperature and pressure has attracted the attention of researchers. Herein introducing the principle of electrocatalytic nitrogen fixation, summarizing the research progress of electrocatalytic nitrogen fixation catalyst inrecent years, and the future development trend is addressed finally.Key words ： Ammonia; catalyst; ammonia yield; faraday efficiency—、弓I 言氨作为重要的化工原料在现代工业生产中具有重要的作用，在未来也有可能成为一种绿色无碳 能源代替含碳能源［1］。